参数的选择与汽轮机内效率分析

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汽轮机参数变动对相对内效率影响的解析算法

汽轮机参数变动对相对内效率影响的解析算法

汽轮机参数变动对相对内效率影响的解析算法旷仲和【摘要】介绍了电站汽轮机参数变动对相对内效率影响的解析算法的推导,并做了案例分析.案例表明,本解析算法具有计算准确度较高的特点.在汽轮机参数变动的情况下,该算法对提高汽轮机相对内效率的计算准确度,继而提高汽轮机热耗率计算的准确度具有实际意义.【期刊名称】《热力透平》【年(卷),期】2016(045)003【总页数】5页(P224-227,236)【关键词】汽轮机;参数变动率;相对内效率变动率;热耗率变动率【作者】旷仲和【作者单位】华能国际电力股份公司海门电厂,汕头515000【正文语种】中文【中图分类】TK262在电站运行中,汽轮机参数总是在一定的范围内变动,由此会引起相对内效率的相应变动,而相对内效率的变动又会引起热耗率与出力的相应变动。

因此,在进汽参数变动的情况下,就有必要准确计算相对内效率的变动对热耗率的影响。

目前,在汽轮机参数变动情况下对热耗率以及出力影响值的计算,一般是依据制造厂提供的修正曲线图查图(简称查图法)或依据文献[1]的方法(简称综合计算法)来进行。

查图法存在制图与查图的人为视觉误差。

综合计算法除了因参数变动对相对内效率变动率的影响而存在制图与查图视觉误差以外,还存在关系曲线图的进汽参数应用范围有限的问题,而且,没有说明进汽参数对高压缸及中低压缸相对内效率变动率的变化如何取值,全凭使用者的不同理解,由此带来主观性偏差。

另外,上述两种方法不能直接应用于计算机编程。

为此,推导出解析算法。

该算法对提高汽轮机性能考核试验计算的准确性与规范性,以及指导电站机组的经济运行具有实际意义。

根据文献[2],对于一次中间再热汽轮发电机组,蒸汽吸收的热量为:汽轮发电机的发电功率为:Nei=Do×(Tom-Tks)×ηoi×ηm×ηg汽轮机的热耗率为:对式(4)全微分,ηm、ηg在参数变动下不变,视为常数,并用增量代替,那么就有:Δq=对式(5)的两边同时除以q ,并整理得:汽轮机相关的设计参数(主汽压力、主汽温度、再热汽压力、再热汽温度、给水压力、给水温度、排汽压力等)为已知,式(6)右边的前两项按照文献[1]所提供的计算方法可以比较准确地求得,但式(6)右边的第三项(相对内效率变动率)却没有相应的计算公式。

汽轮机运行经济分析..

汽轮机运行经济分析..

给水泵单耗
给水泵单耗 :单位时间内耗电量除以锅炉蒸发 量×100% 单位:KWh∕t
循环水泵单耗
• 循环水泵单耗=循环水泵耗电率/发电量 ×100%
真空、真空度
• • • • • • • • 什么是真空、真空度当密闭容器中的压力低于大气压力时,称低于大气压力的 部分为真空. 真空:气体的绝对压力小于大气压力的部分称为真空,也叫负压 用百分数表示的真空,叫真空度.即:用测得的真空数值除以当地大气压力的 数值再化为百分数. 用公式表示: h真空 真空度 = --------------×100% h大气 凝结器极限真空:当凝汽器真空提高时,汽轮机的可用热将受到末级叶片蒸 汽膨胀能力的限制。当蒸汽在末级叶片中膨胀达到最大值时,与之相对应的 真空为极限真空。 凝结器最佳真空:是指超过该真空,再提高真空所消耗的电力大于真空提高 后汽轮机多做功所获得的经济性。
主蒸汽压力对机组经济的影响?
1. 2. 3. 4. 5. 初压升高时,所有承压部件受力增大,尤其是主蒸汽管道、主汽门、调节阀、喷嘴室、 汽缸等承压部件,其内部应力将增大。 初压升高时若初温保持不变,使在湿蒸汽区工作的级湿度增大,末级叶片的工作条件恶 化,加剧其叶片的侵蚀,并使汽轮机的相对内效率降低。 若初压升高过多,而保持调节阀开度不变,由于此时流量增加,轴向推力增大,并使末 级组蒸汽的理想焓降增大,会导致叶片过负荷。 调节级汽室压力升高,使汽缸、法兰和螺栓受力过大,高压级隔板前后压差增大。因此 对机组初压和调节级汽室压力的允许上限值有严格的限制。 当初压降低时,要保持汽轮机的功率不变,则要开大调节阀,增加进汽量。此时各压力 级蒸汽的流量和理想焓降都相应增大,则蒸汽对动叶片的作用力增加,会导致叶片过负 荷,并使机组的轴向推力相应增大。现代汽轮机在设计工况下,进汽调节阀的富余开度 不大,保证在其全开时,动叶片的弯曲应力和轴向推力不超限。

汽轮机相对内效率

汽轮机相对内效率

漏汽损失
由于冲动级和反动级的结构不同,级内漏汽量的大小和漏汽对级效率的影响也不同,故有必要分开讨论两种 级的漏汽问题。
对于冲动级,隔板前后存在着较大的压差,而隔板和转轴之间又存在着间隙,因此必定有一部分蒸汽,从隔 板前通过间隙漏到隔板与本级叶轮之间的汽室内。由于这部分蒸汽不通过喷嘴,所以不参加作功,因而形成了隔 板漏汽损失。此外,漏进这一汽室内的蒸汽还有可能通过喷嘴和动叶根部之间的间隙流入动叶。由于这些漏汽不 是以正确方向进入动叶的,因此不但不作功,反而扰乱了动叶中的主汽流,造成损失。为了避免隔板漏汽混入动 叶中干扰主汽流,一方面在叶轮上开设平衡孔,使隔板漏汽经过平衡孔流到级后,另一方面在动叶根部设置汽封 片加以阻挡,并在设计时选取合理的反动度,尽量使动叶根部不出现吸汽或漏汽现象。
扇形损失与径高比=有关。短小,越大,如=l0时,=0.007,=3时,=0.078,两者相差约11倍。一般当 >8~12时,采用等截面直叶片,虽然存在着扇形损失,但加工方便;当<8~12时,为适应汽流参数沿叶高的变化, 采用扭叶片,虽然加工复杂,但避免了扇形损失;当很大时,很小,故可忽确不计。
叶轮摩擦损失
可见,部分进汽度越小,鼓风损失越大。为了减少鼓风损失,除合理选择部分进汽度外,还经常采用护罩, 把“死区”内的动叶罩住,这样可减少鼓动蒸汽量,使鼓风损失减小。
2>斥汽损失与鼓风损失相反,它发生在装有喷嘴的工作弧段内。当动叶栅经过无喷嘴的弧段时,对应的汽道 b内被汽室a中的呆滞蒸汽所充满。当动叶进入工作弧段时,除嘴中射出的高速汽流首先必须把汽道中的呆滞蒸汽 推出去,并使之加速,从而消耗了工作蒸汽的一部分动能。
叶轮摩擦损失,简称摩擦损失,是由两部分组成的:
(1)叶轮两侧及围带表而的粗糙度引起的摩擦损失当叶轮在充满蒸汽的汽室内转动时由于蒸汽的粘性和旋转 表面的粗糙度,粘附在叶轮两侧及外缘表面的蒸汽微团被叶轮带着转动,其圆周速度与叶轮表面相应点的圆周速 度大致相等,紧贴在汽缸壁或隔板表面的蒸汽微团的圆周速度为零。由叶轮表面至汽缸壁的间距上蒸汽微团的圆 周速度是不同的,即存在着速度梯度、因此造成了蒸汽微团之间和蒸汽与壁面之间的摩擦。为了克服摩擦和带动 蒸汽质点运动.必然要消耗一部分轮周功。

汽轮机内效率计算方法

汽轮机内效率计算方法

N:kW
G:蒸汽流量,kg/h
ΔHs:等熵焓降,kJ/kg,注意这里是等熵焓降!
η:等熵效率,也称内效率,%,一般也就60~70%,这个效率也就是你所言的那个60%的效率。

再来看看你的蒸汽参数:
1、汽轮机入口过热蒸汽:
压力P=,温度T=390C,比焓H=3,218kJ/kg,比熵S= kJ/;
2、汽轮机出口蒸汽:
注意,你既然指定了等熵效率60%,那么你就应该计算和入口蒸汽比熵相等的熵值的蒸汽参数,其温度压力这俩参数你不能都去指定,而需要你计算:
压力P=8barg(压力值你可以指定,这个与背压汽轮机控制出口蒸汽压力的过程是吻合的)
比熵S= kJ/(比熵一定要和入口蒸汽相等!此点非常重要,这是你计算的基准!)根据上述两个条件,即指定的压力和比熵,确定最终汽轮机出口蒸汽参数为:温度T= C,比焓H=2,954kJ/kg,你的计算错在这里!因为你指定了等熵效率60%,那么你就不能再指定出口蒸汽的温度、压力这两个参数了,你应该指定比熵、压力这两个参数,由这俩参数计算比焓,求出焓降:
ΔHs=3218-2954=265 kJ/kg;
因此N=G.ΔHs.η/3600=10000x265x60%/3600= kW= MW,拿计算器摁都成,MW 消耗蒸汽量(俗称的汽耗)W=10/= T/MW,一般工厂用汽轮机用蒸汽参数要比楼主给出的蒸汽参数更高,比如5MPa,450C蒸汽,汽耗一般在20T/MW(或者说20kg/kW),你这个汽轮机的数据略高了些,但你的蒸汽参数低啊,经验数据还是差不多的,贵厂的汽轮机发电是不是差不多这个数?呵呵。

1000kw 汽轮机发电机组 技术参数

1000kw 汽轮机发电机组 技术参数

标题:深度解析1000kw汽轮机发电机组技术参数在现代工业生产中,汽轮机发电机组已成为一种常见的发电设备,其性能参数直接关系到电力生产的效率和质量。

而1000kw汽轮机发电机组作为常见规格之一,其技术参数更是备受关注。

在本文中,将从深度和广度两个角度对1000kw汽轮机发电机组的技术参数进行全面评估和解析,以便读者更好地理解和掌握这一主题。

**1. 1000kw汽轮机发电机组的基本参数**我们来看一下1000kw汽轮机发电机组的基本技术参数。

一般来说,它包括额定功率、额定转速、额定电压、额定电流、机组效率等参数。

在实际选择和运行中,这些参数将直接影响着发电机组的使用效果和成本。

额定功率的大小将直接关系到发电机组的实际输出能力,额定转速则会对发电机组的运行稳定性和寿命产生影响。

额定电压和电流参数也将直接关系到发电机组的供电能力和安全性。

**2. 1000kw汽轮机发电机组的技术指标细节**我们需要深入了解1000kw汽轮机发电机组的技术指标细节。

这些包括某些特殊工况下的技术指标、容错能力、环保性能等。

特别是在一些特殊工况下,如高温、高海拔、高湿度等情况下,发电机组的性能表现将会有所不同。

另外,随着环保意识的增强,发电机组的环保性能也成为了重要的考量因素。

**3. 1000kw汽轮机发电机组的技术参数与其他规格发电机组的比较**除了深入了解1000kw汽轮机发电机组的技术参数外,我们还需要将其与其他规格的发电机组进行比较。

这样有助于我们更好地把握1000kw汽轮机发电机组的优势和劣势。

与500kw或2000kw汽轮机发电机组相比,1000kw的优势是什么?在实际的工程应用中,如何选择适合自己的发电机组规格,将是一个需要权衡的问题。

**4. 总结与展望**通过对1000kw汽轮机发电机组技术参数的深度和广度的全面评估与解析,我们对这一主题有了更深入的理解。

在未来的发电机组选型和使用中,我们需要充分考虑其基本参数、技术指标细节以及与其他规格发电机组的比较,以便更好地选择和使用适合自己的发电机组。

如何正确选择背压机的容量和参数

如何正确选择背压机的容量和参数

对背压机组某些问题的探讨徐健(吉化公司设计院)热电联合生产,使能源得到合理利用,是节约能源的一项重要措施。

在众多的汽轮发电机组中,背压机由于消除了凝汽器的冷源损失,在热力循环效率方面是最高的,从而降低了发电煤耗、节约能源,故而得以广泛应用。

然而,背压机亦有下述缺点:它对负荷变化的适应性差,机组发电量受制于热负荷变化。

当低热负荷时,汽轮机效率下降,从而使经济效益降低。

以B6-35/10为例,当进汽量减少10%,汽轮机内效率降低1.5%∽4.5%,使热化发电率随之下降。

B6-35/10机组额定工况下,热化发电率为118.9度/百万大卡,进汽量为额定工况的70%时,热化发电率则降至109.4度/百万大卡。

上述原因,使得人们思考和研究如何正确选择背压机的容量和参数?如何在热电联产中克服背压机的弱点以提高发电的经济效益?本文结合化工、造纸等中型企业背压机的选择和计算有关问题,提出自己的几点看法。

1.背压机的选择条件及容量、参数的确定1.1背压机的选择条件关于供热机组的选择,要贯彻以热定电的原则,要视企业的工艺用热情况而定。

企业是用一种参数的蒸汽,还是两种参数的蒸汽;是常年供热,还是间断供热;冬、夏用汽量的大小及参数有何不同;是用热为主,还是热电并重,热负荷是否稳定等。

例如,化肥厂需1.5∽1.7MPa和0.25MPa的蒸汽;造纸、制糖厂需0.3∽1.3MPa蒸汽;制碱厂需1.3MPa和0.5MPa的蒸汽;化纤厂需3.9∽4.1MPa和0.5MPa蒸汽等,对于北方和南方的企业还有采暖用汽与否的区别,故尔北方企业冬夏用汽量的差别甚大,也影响了机组的选型。

对于机组的选型,比较统一的看法是:对于常年用热在6000小时或以上,且只有一种参数的稳定的热用户,选用背压式机组是最理想的。

因此,它广泛用于化工、造纸等企业中作为带基本热负荷的机组或作为工业裕压发电的机组。

对于需要二种蒸汽参数,且常年较稳定的热用户,以选抽汽背压式机组为宜;对既用热又用电,且热负荷变化较频繁的热用户,则选用抽汽冷凝式机组较为合适。

汽轮机效率和功率

汽轮机效率和功率
目前来说,大多数采用高中压合缸的大型机组中,一般都是中压缸效率最高,高压缸次之,最低为低压缸;对应做功的话,则是高压缸(包括调节级)占30%左右,国产引进型300 MW汽轮机在设计额定工况下高压缸内功率为89.5 MW,占整机功率的29%。调节级整级压差4.28 MPa,效率为71%左右, 内功率18.6 MW,占高压缸功率的20.8%;中低压缸占整机功率70%左右,其中低压缸由于平均直径增加,叶栅高度增大,圆周速度相应增加,使离心力增大。在目前的技术条件下,末级叶片长度可达1000mm左右,末级的平均直径可达2500mm左右,所以其功率占份额最大在35~40%左右,中压缸则占30~35%左右。
那ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ有2个问题:
1、高压缸入口压力与出口压力(高排压力)之差那么大,压差大不就意味着焓降也大吗,高压缸做功不也就多吗?
2、再热汽温一般不用减温水调节的目的就是减温水增加了中低压缸的蒸汽流量,使中低压缸做功加强,高压缸做功减弱,整机效率下降。怎么解释?
1.在进口(或出口)参数相同或相近时,压差增加焓降增加;以引进型亚临界300MW机组为例,其高、中、低压缸的焓降分别约为410kJ/kg、475kJ/kg和770kJ/kg;功率分配分别为29%、31%和40%。
A. 高压级组:高压级组中蒸汽容积流量不大,其变化相对较小。高压级组的通流部分叶栅高度一般不大,平均直径和叶栅高度变化比较平缓,其各级的能量损失中叶栅端部损失、级内间隙漏汽损失所占比例较大。当蒸汽容积流量较小,可采用部分进汽的措施来提高叶片高度。对于大容量汽轮机,高压级组通流部分叶栅高度虽较大,但为了保证必要的刚度和强度,往往采用较厚的高压隔板和较宽的喷嘴,这将导致喷嘴相对高度降低,端部损失较大。
B.中压级组:中压级组介与高压级组与低压级组之间,随着蒸汽的不断膨胀,其容积流量已较大。中压级组一般工作在过热蒸汽区,无湿汽损失,同时各级的端部损失和漏汽损失相对较小,级组中各级的级效率较高。

汽轮机叶片参数

汽轮机叶片参数

汽轮机叶片参数引言汽轮机是一种常见的热力机械设备,广泛应用于发电厂、船舶和工业领域。

汽轮机的性能与叶片参数密切相关,叶片参数的优化对提高汽轮机的效率和可靠性至关重要。

本文将介绍汽轮机叶片参数的相关内容,包括叶片类型、叶片材料、叶片几何参数等。

叶片类型汽轮机的叶片主要分为固定叶片和转动叶片两种类型。

固定叶片通常安装在汽轮机的定子部分,起到引导和扩压的作用。

转动叶片则安装在汽轮机的转子部分,通过叶片与蒸汽的相互作用来转动轴。

固定叶片通常包括导叶片和静叶片两种类型。

导叶片位于汽轮机的进口处,其主要作用是引导蒸汽流动,并将其转换为旋转能量。

静叶片位于汽轮机的压缩级之间,起到扩压的作用。

转动叶片通常包括转子叶片和透平叶片两种类型。

转子叶片位于汽轮机的转子上,通过叶片与蒸汽的相互作用来传递动能。

透平叶片位于汽轮机的透平部分,起到加速蒸汽流动和转换动能的作用。

叶片材料汽轮机叶片的材料选择对汽轮机的性能和寿命有着重要影响。

常见的汽轮机叶片材料包括镍基合金、钛合金和不锈钢等。

镍基合金具有优异的高温强度和抗腐蚀性能,适用于高温和腐蚀环境下的汽轮机叶片。

钛合金具有较低的密度和良好的高温性能,适用于高温和高速条件下的汽轮机叶片。

不锈钢具有良好的抗腐蚀性能和机械性能,适用于一般工况下的汽轮机叶片。

叶片材料的选择应考虑到工作温度、腐蚀环境、机械应力等因素,并进行材料的性能测试和寿命评估。

叶片几何参数汽轮机叶片的几何参数包括叶片高度、叶片厚度、叶片弯曲角度等。

叶片高度是指叶片的长度,通常与汽轮机的尺寸和工作条件相关。

叶片高度的选择应考虑到蒸汽流量、叶片载荷等因素,并进行流场分析和强度计算。

叶片厚度是指叶片的厚度,通常与叶片的强度和热传导性能相关。

叶片厚度的选择应考虑到叶片的强度要求和热传导性能,并进行热力学和结构分析。

叶片弯曲角度是指叶片的曲率,通常与汽轮机的转速和蒸汽流动条件相关。

叶片弯曲角度的选择应考虑到叶片的动力学和流体力学要求,并进行流场模拟和动力学分析。

论转炉饱和蒸汽发电系统及其参数选择

论转炉饱和蒸汽发电系统及其参数选择

论转炉饱和蒸汽发电系统及其参数选择作者:曾林欢丁海啸来源:《华东科技》2013年第09期【摘要】利用转炉的饱和蒸汽进行发电的系统设计,是为了充分利用在冶金企业的生产中的大量低温饱和蒸汽。

本文分析了该系统的主汽压力和排汽压力以及排汽干度与汽轮机相对内效率之间的关系,并对该系统建立过程中几个关键的技术,比如主蒸汽参数的选择、蒸汽蓄热器以及蒸汽管道等进行了说明。

【关键词】转炉;发电系统;效率;汽耗率引言由于生产技术和工艺过程等因素,冶金企业在生产过程中产生的低温饱和蒸汽无法得到很好的利用,而被排放掉了,造成能源浪费。

以低温饱和蒸汽作为动力的发电系统相关技术的发展,给余热能源可以有效利用开拓了很好发展前景。

1 蒸汽特性转炉炼钢工艺决定转炉的高温烟气是具有间歇性和波动性及周期性的特点(图1),并处于一个比较稳定的动态过程。

由于转炉烟气的特点,余热锅炉内的蒸汽同样是具有间歇性和波动性及周期性的特点。

在吹氧阶段,烟气的温度和流量不断地增大,产生的蒸汽流量以及压力也随之增大。

当烟气的温度和流量均达到最大时,蒸汽压力和流量同时也达到最大。

吹氧阶段结束后,烟气量会慢慢降到最低点,锅炉产汽量也会随之降到最低。

因为蒸汽参数非常不稳定,所以利用此部分的饱和蒸汽余热具有一定的难度。

2 热力系统2.1 热力系统的设计转炉锅炉的饱和蒸汽会从各汽包进入分汽缸,蒸汽在分汽缸进行稳流后将根据实际需要输入不同管路。

用于发电的蒸汽通过主蒸汽管道后进入汽水分离器。

将饱和蒸汽中由于压力降低而凝析的水分离出来,以确保进入汽轮机的蒸汽干度符合要求。

然后蒸汽在汽轮机中做功后进入冷凝器中进行冷凝,形成饱和水,再通过凝结水泵输送到除氧器进行除氧,除氧后的饱和水一部分将用于蒸汽蓄热器液位的调节,其余部分将进入转炉锅炉的汽包实现循环。

2.2 关键技术2.2.1 主蒸汽参数的选择主蒸汽参数的选择可以通过实时检测与计算得到转炉一个周期中平均的产汽量。

用此产汽量时的系统参数乘上安全系数,便可当做装机容量额定参数。

第六节汽轮机级内损失及级效率.

第六节汽轮机级内损失及级效率.

在叶型的前驻点;ci 0, pi p0*, 所以:P 1 在叶型的出口:pi p1, 使P 0
P 加速膨胀;P 气流扩压;
跨叶片流面:叶片流道进口截面与以透平轴为轴心的 圆柱面相交,其相交线为一圆弧,通过该圆弧的流线 组成一个流面,此流面称为跨叶片流面。
在驻点处 p =1。过驻点, 速度很快增加, p 相应的较快 下降。在叶背部,由于驻点后

0.436 103
sdnln
sin
a1
1 v
( ca )3 100
s — 级的流量系数,由实验求得,一般取s 0.94。
若dn
d,ln
l则:
f
2.3103 k1dxa3
sin a1ls
在汽轮机的高压级中,由于比容较小,摩擦损失Pf 较大,
而在低压级中,比容很大,Pf 很小,通常可以忽略不计。
_ +
_ +
_
+
_
+
U
在这个横向压力梯度作用 下,附面层内的气流便产 生自叶腹到叶背的横向运 动。根据流动的连续条件, 在靠近端部附面层外的气 流又会产生由背面向腹面 的横向补偿运动。这种在 流道端部产生的气流横向 运动称端部二次流。讨论 端部损失的主要因素是叶 片的相对高度,相对高度越 大,分配到每单位高度的 损失就越小,反之就越大。
(四) 叶轮摩擦损失hf(续)
p35
这种摩擦损失包括两方面内容:
1)由于蒸汽间的速度差,造成蒸汽分子间的相互牵制和 蒸汽与金属壁面的摩擦,要消耗掉叶轮的部分有用功;
2)靠近叶轮两侧的蒸汽随叶轮一起旋转,产生离心力, 做向外的径向流动;靠近壁面的蒸汽自然向下流动以
填补叶轮附近的空隙,这样,在叶轮的子午面上就产

洛阳汽轮机参数

洛阳汽轮机参数

洛阳汽轮机参数洛阳汽轮机是中国的一家知名汽轮机制造商,其产品广泛应用于电力、化工、石油等领域。

本文将介绍洛阳汽轮机的主要参数,以便更好地了解其产品特点和技术实力。

洛阳汽轮机的主要产品包括各种型号的汽轮机,如单缸汽轮机、双缸汽轮机、多缸汽轮机等。

这些汽轮机的参数也各不相同,但它们都具有高效、低耗、安全可靠等优点。

汽轮机的转速和功率是衡量汽轮机性能的重要参数。

洛阳汽轮机的转速范围从1500转到3600转不等,功率范围从1000千瓦到5000千瓦不等。

这些参数表明,洛阳汽轮机能够满足不同领域的需求,如电力、化工、石油等。

汽轮机的效率和排放是评价汽轮机性能的重要指标。

洛阳汽轮机采用了先进的技术和工艺,使得其效率和排放都达到了国内领先水平。

例如,洛阳汽轮机的排放量远低于国家标准,能够有效地减少对环境的影响。

汽轮机的控制系统是保证汽轮机安全可靠运行的关键。

洛阳汽轮机采用了先进的控制系统,如PLC、DCS等,能够实现对汽轮机的全面监控和控制,确保其稳定运行。

通过对洛阳汽轮机参数的介绍,我们可以看出,其产品具有高效、低耗、安全可靠等优点,能够满足不同领域的需求。

洛阳汽轮机还采用了先进的技术和工艺,使得其效率和排放都达到了国内领先水平。

这些参数表明,洛阳汽轮机具有强大的技术实力和创新能力,是中国汽轮机制造业的重要力量。

汽轮机是现代能源产业的重要设备,其性能直接影响到整个发电系统的效率和稳定性。

而汽轮机的叶片部分又是汽轮机的核心部件,直接影响着汽轮机的性能和可靠性。

随着科技的发展,参数化设计技术逐渐成为了优化汽轮机叶片设计的重要手段。

本文将深入探讨汽轮机叶片参数化设计的关键技术。

参数化设计是一种通过调整设计参数来优化设计方案的方法,汽轮机叶片的参数化设计就是通过这种方式来优化叶片的性能和可靠性。

在理论方面,汽轮机叶片参数化设计需要依托于先进的计算流体力学(CFD)和计算机辅助设计(CAD)技术。

计算流体力学可以模拟和分析叶片中的流体流动情况,帮助设计师理解叶片的工作原理,进而优化叶片的设计。

1000MW汽轮机低压缸内效率的影响因素分析

1000MW汽轮机低压缸内效率的影响因素分析

车辆工程技术65机械电子1 引言 按照国家节能减排及各项安全环保法的要求,各火电厂纷纷对汽轮机本体进行改造,以提高汽轮机各缸内效率,改善机组经济性。

而大多文献仅仅对机组的单一负荷进行计算,本文以某厂1000MW机组设计热力特性数据为例,通过等效焓降法计算出该机组在不同运行负荷下循环水温对内效率的影响,从而对机组经济运行提供有力帮助。

2 低压缸内效率对机组经济性影响 汽轮机各缸的设计、制造、安装、结垢情况和变形、泄漏、叶顶汽封、隔板汽封、高调门开度以及主汽门、中联门的压损、过桥汽封的漏汽量、低压缸排汽损失都会造成汽轮机缸效率的变化,所以各缸内效率对机组经济性的影响比较复杂,即使是相同的缸效率变化,如果由不同的原因造成,对热耗率的影响也不一定会完全相同[1]。

通过一些假设,计算某些特殊状况下缸效率对热耗率的影响是可行的。

本文通过等效焓降法[2]计算不同循环水温度下的低压缸效率,并以电量损失的方式进行量化,在平时电厂的节能运行中有一定指导作用。

总之,汽轮机各缸内效率对机组热耗率的能级分析可以指导火电厂决策,并为平时的节能分析提供依据。

下面通过某厂1000MW机组热力特性说明书提供的数据进行分析计算。

为简化计算,假定各段抽汽参数不受缸效率影响,且忽略发电机损失。

3 某厂1000MW机组热力特性简介 某厂1000MW机组为超超临界、二次中间再热、单轴、六缸六排汽、凝汽式汽轮机组,型号为N1000-31/600/620。

本文利用等效焓降法计算出不同循环水温度对应的低压缸效率。

具体步骤如下: Step1,采用定端差的方式计算出不同循环水温度对应的排气温度; Step2,利用排气温度、排气饱和度计算出该状态下对应的排气焓值; Step3,利用等效焓降法计算出不同循环水温度低压缸的发电量; Step4,以循环水温10℃下低压缸发电量为基点,随着循环水温提高低压缸较少的发电量定义为损失电量,并以损失电量作为低压缸效率的量化指标。

汽轮机课程设计(PDF)

汽轮机课程设计(PDF)

(一)汽轮机热平衡估算基本数据:额定功率Pr=10000kW,设计功率Pe=10000kW,新汽压力p0=4.9MPa,新汽温度t0=435℃,排汽压力pc=0.008MPa。

1、近似热力过程曲线的拟定在h-s图上,由p0、t0可确定汽轮机进汽状态点0并查得初比焓h0=3282.845226J/kg。

设进汽机构的节流损失△p0=0.05p0,得调节级前压力Po′=0.95p0=4.875MPa,并确定调节级前蒸汽状态点1。

设排汽损失为0.02Pc,则排汽压力pc′=0.00816MPa。

过1点作等比熵线向下交pc′线于2点,查得h3′=2121.36644kJ/kg,整机的理想比焓降(Δhtmac)′=h0-h3′=3282.845226-2121.3664=1161.478786kJ/kg。

估计汽轮机相对内效率ηri=83%,有效比焓降Δhtmac=(Δhtmac)′×ηri =1161.478786×0.83=964.0273927kJ/kg,排汽比焓hz=2121.66443kJ/kg,光滑连接1、4点,得该机设计工况下的近似热力过程曲线,见图1。

图1 近似热力过程曲线(二)设计工况下的热力计算确定机组配汽方式采用喷嘴配汽2.调节级选型采用单列级3.主要参数⑴已知设计参数Po=4.9Mpa ,to=435℃, Pc=0.008Mpa, Pe=10000KW ,n=3000rpm⑵选取设计参数①设计功率设计功率Pe=10000kW②汽轮机相对内效率ηri选取某一ηri 值,待各级详细计算后与所得ηri′进行比较,直到符合要求为止。

这里取ηri=86%③机械效率:取ηm= 98%④发电效率:取ηg= 95%4.近似热力过程线的拟定(1)进汽机构的节流损失Δpo;阀门全开时,ΔPo=(0.03~0.05)Po,取调节级喷嘴前Po′=0.95Po(2)排汽管中压力损失ΔPc :对于本机,认为Pc′=0.98Pc,即ΔPc=0.02Pc 5.汽轮机总进汽量的初步估算3.6*P elDo= —————————————*m+ΔD= 46.4443117t / h(Δht mac)′*ηriηgηmPel ——汽轮机的设计功率,kW(Δht mac)′——汽轮机通流部分的理想比焓降。

蒸汽参数变化对汽轮机系统稳定性影响的机理分析

蒸汽参数变化对汽轮机系统稳定性影响的机理分析

蒸汽参数变化对汽轮机系统稳定性影响的机理分析刘小亮;张雪敏;秦博宇;孙铭泽【摘要】与广域的互联大电网相比,小型及微型电力系统具有能源综合利用效率高的优点。

但小型汽轮机变工况运行频繁,蒸汽参数变化范围大。

为了分析蒸汽参数对汽轮机系统稳定性的影响,通过对汽轮机工作机理的研究,建立了汽轮发电机组电磁功率随蒸汽压力变化的数学模型,避免了水蒸气的熵和焓等复杂物理量的测量。

研究了蒸汽受限时,汽轮机入口蒸汽压力的变化过程;分析了给定系统在蒸汽受限时的安全稳定域,给出了极限时间与蒸汽受限严重程度、带载量的关系式。

该成果对于实际运行中蒸汽受限时的紧急切负荷控制具有重要的指导意义。

%Compared with a wide area power grid, the small and micro power system possesses the advantages of high efficiency of energy utilization.But a small steam turbine varies its operation condition frequently, and steam parameters change along a large range.In order to analyze stability under the disturbance of steam parameters, this experiment studied the working mechanism of steam turbine and established the relationship between electrical pow-er and steam plex physical quantities, such as the entropy and enthalpy of steam, were avoided for the difficulty of measurement.In the case of limited steam, the changing process of the turbine inlet steam pressure was studied and the security domain was given.Furthermore, the critical time can be written as a function of limit-ed steam pressure and load.The results can be used to guide emergency load control in order to avoid instability, when steam was restricted.【期刊名称】《电力科学与工程》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】6页(P52-57)【关键词】蒸汽参数;蒸汽受限;极限时间;稳定性【作者】刘小亮;张雪敏;秦博宇;孙铭泽【作者单位】中国农业大学信息与电气工程学院,北京 100083;清华大学电机系电力系统国家重点实验室,北京 100084;清华大学电机系电力系统国家重点实验室,北京 100084;东北电网有限公司,辽宁沈阳 110180【正文语种】中文【中图分类】TK261随着石油资源的渐趋贫乏,如何合理地利用能源,提高动力装置各种工况的综合经济性已成为当务之急。

工业汽轮机排汽压力与内效率浅析

工业汽轮机排汽压力与内效率浅析
型和改造 降低能耗 的建议 。
关键词 : 汽轮机 ; 蒸汽参数 ; 内效率 ; 能耗
中 图分 类 号 :1 2 1( 6 文献标识码 : B 文 章 编 号 :0 5 3 0 2 0 )3—2 0 10 —8 7 ( 6 0 0 7— 3
表 1 背压汽轮机数据模 拟
1 问题 的提 出
2 8
31 3 9 307 295 2 8 5 7 04 1 4 2 8
实际熵 实 际焙 降 单级 内效率 总内效率
7 1 7 1 7 2 7 3 73 .3 . 9 . 4 .0 .6
73 . 6
网, 低压汽管网设计压力 04M a运行压力约 0 1 . P, .6 M a差 距较 大 , 机组 状况 影响 也较 大 。 P, 对
方法 , 即设计更完善的机组 , 使汽机 内部各种不可逆
损 失减 少到最 小 。
3 纯碱 行 业 真 空 透 平 机 、 缩 透 平 机 压
和 背压 汽 轮 发 电机 相 对 内效 率 比较 ( 见 表 2 )
表 2 各机组内效率的比较
机 组 初参数 终参数 内效率 , %
维普资讯
20 06年第 3期
孙 维兵 : 工业 汽轮机 排汽 压力 与 内效率浅 析
2 7
工业 汽轮机排汽压力与 内效率浅析
孙 维兵
( 中石化集 团南化有限公司 连云港碱 厂 , 江苏 连 云港 224) 202
摘要: 模拟汽轮机工作状况 , 叙述单级压力降和排汽压力对汽轮机单 级 内效率 的影 响 , 出适 当选 提
大 工业 设 备 轴功 率 往 往较 大 , 常常使 用 工业 汽
预计压力
温度 理想焙

汽轮机的经济运行分析

汽轮机的经济运行分析

汽轮机的经济运行分析【摘要】随着科学技术的发展,人们对于电力系统的要求大大提高了,可持续发展理论的深入人心,使得电力系统中最关键的组成部分——汽轮机的运行状况受到人们的普遍关注。

汽轮机的热耗率和汽耗率越高,就说明这个汽轮机在运行过程中存在着问题,发电的成本也就越高,影响汽轮机的经济运行。

【关键词】汽轮机;经济运行;效率;分析国民经济的快速发展,使得人们生产生活用电量的需求急剧增加,无形之中增加了电力系统的压力。

汽轮机作为电力系统正常运行的关键组成部分,它的作用和地位在电力系统中得到了重视,要确保汽轮机能够正常的工作和运行。

随着可持续发展理念不断深入人心,人们对于节能减排的关注度越来越高,并且在电力系统正常运行的过程中,考虑到经济的资金成本投入问题,不断的对汽轮机进行完善和改进,以达到汽轮机能够经济运行的目的,从而节约能源资源,保护生态环境。

一、汽轮机运行的经济指标热耗率反应的是汽轮发电机生产电能的过程中所需要的能量,能够充分的反应出能源的消耗量,汽轮机的燃耗率可根据下面的公式进行计算:(1)公式中,HR——热耗率,KJ/(kw.h)Do——汽轮机所吸收的热量和,KJ/hPel——汽轮发电机的电功率,KW。

汽耗量是汽轮发电机发电时所需要的蒸汽量,也能够发应出能源的消耗量,汽轮发电机的汽耗量可根据下面这个公式计算出来:(2)公式中,SR——汽耗率,Kg/(kw.h)Do——汽轮机所需要的汽量和,Kg/hPel——汽轮发电机的电功率,KW。

在汽轮机的运行过程中,汽轮机的经济性受到热耗量和汽耗量的影响,如果汽轮机的热耗量和汽耗量过大,就说明汽轮机的发电成本也会增大,从而影响汽轮机的经济运行。

目前,由于各国对于汽轮机的热耗量和汽耗量在意识上存在着很大的差别,但大体上的经济性标准和指标还是保持一致的,汽轮发电机的经济性指标的范围如图一所示:二、汽轮机的经济运行的各项措施1、汽轮机的温度控制汽轮发电机所需要的蒸汽所具有的饱和压力是由蒸汽排出时的温度决定的,要充分的利用机械设备控制汽轮机的凝结水量和给水量,使蒸汽不能进入凝汽器,从而减少汽轮机热量的损耗,降低资源的浪费。

50MW汽轮机缸效率的影响因素分析及对策

50MW汽轮机缸效率的影响因素分析及对策

滑油乳化。后轴封漏气会使不凝结空气漏入,导 致真空度下降,影响凝汽器的正常工作。隔板汽 封用来阻止蒸汽绕过喷嘴而造成能量损失,并使 汽轮机轴向推力增大,这些都会使缸效率降低。
通过以上分 析 可 知,4号 机 组 缸 效 率 低 的 主 要原因是通流部分的动静间隙偏大,安装制造加 工与设计存在偏差及轴封漏汽量大。 3 改进措施 31 调整通流部分间隙





内 297 150 150 235
外 368 215 190 255
阻 150 265 235 190
内 275 200 175 245
外 374 230 190 260
阻 165 170 255 235
内 290 160 175 220
现代火力发电厂汽轮机汽封一般采用迷宫式 汽封,迷宫式汽封的密封原理是齿与转子间形成 一系列节流间隙与膨胀空腔,使通过的工作蒸汽 产生节流与热力学效应从而达到密封效果。汽封 按其安装位置不同可分为 3类:轴端汽封,隔板汽 封和通流部分汽封。对于隔板汽封,由于在汽轮 机的高压端,缸内蒸汽压力高,为减少蒸汽的泄漏 量,一般采用高低齿汽封。在低压端,常采用平齿 汽封以适应转子和汽缸较大差胀需要。
由于人民大众环保意识的增强,全国上下都 加强了节能减排工作,新安全环保法和各项法律 法规中,均对节能环保工作做了要求。新环保法 强化了企业防治污染的主体责任,加大了对环境 违法行为的法律制裁。电厂作为燃料消耗大户, 是节能减排的重点单位,汽轮机作为发电及供热 系统中重要环节,其缸效率的高低,直接影响着电 厂的发电成本,因此提高汽轮机的缸效率对企业 的经济性具有重要意义。
汽缸上下汽缸保温的温差比较大,下缸保温 失效,针对这些情况,对下汽缸保温进行更换。减 少散热损失,同时也改善了以往开机时上下缸温

汽轮机内效率

汽轮机内效率

汽轮机内效率
汽轮机内效率是指汽轮机从燃料中提取能量转换为机械能的能量转换效率。

它可以定义为输出功率与输入燃料能量之比。

具体计算方法如下:
汽轮机内效率 = 净功输出 / 燃料热值
其中,净功输出指的是汽轮机实际输出的功率减去供给机械和电气设备的功率损耗;燃料热值指的是单位质量燃料所含的能量。

通常情况下,汽轮机内效率不会达到100%,而是受到各种损失的影响。

常见的损失包括燃烧不完全带来的烟气热损失、废气换热器带走的热损失、机械摩擦损失等。

提高汽轮机内效率可以通过优化燃烧过程、提高压力比和温度比、改进换热设备等措施来实现。

关于转炉饱和蒸汽发电系统及其参数选择的研究

关于转炉饱和蒸汽发电系统及其参数选择的研究

关于转炉饱和蒸汽发电系统及其参数选择的研究摘要:冶金企业的产品生产会产生较多的低参数饱和蒸汽,可以通过发电系统实现蒸汽的再利用,节约能源的同时,实现清洁生产。

基于此,本文将转炉饱和蒸汽发电系统作为研究对象,从系统运行流程及参数选择两方面入手,为冶金企业合理应用低参数饱和蒸汽提供参考。

关键词:转炉;蒸汽发电;汽轮机前言:为了响应国家节能减排的号召,冶金企业需要提高对生产蒸汽的重视,利用蒸汽的余热发电,实现冶金企业的资源最大化利用,有助于冶金企业的可持续发展。

在实际的蒸汽余热发电中,技术人员应用的转炉饱和蒸汽发电系统及参数选择,会对蒸汽利用效率产生直接的影响,需要受到冶金企业的关注。

1.转炉饱和蒸汽发电系统分析转炉饱和蒸汽发电系统主要包括转炉、汽轮机和控制系统这三部分。

转炉和汽轮机被称作热力系统,其运行流程如下:转炉锅炉产生的饱和蒸汽会存储于汽包内,通过蒸汽管道输送到分汽缸中进行稳流处理,再通过主蒸汽管道运输到汽水分离器中,去除饱和蒸汽中的冷凝水,使饱和蒸汽的干度达到发电的标准要求;然后将饱和蒸汽运输到汽轮机中进行做功,结束后的饱和蒸汽被传输到冷凝器中冷凝为水,冷凝水经过除氧器处理后进行循环使用。

其中,一部分冷凝水用来调节蒸汽蓄热器的液位;一部分冷凝水传输到汽包中。

在转炉饱和蒸汽发电系统中,热力系统的运行需要控制系统进行智能控制,实现自动化发电。

一般来说,冶金企业通过采用PLC控制系统作为蒸汽发电系统的控制模块,该模块主要包括电气控制柜、调节阀以及相关仪表等器件,可以实现转炉饱和蒸汽发电系统的全面实时控制。

其中,调节阀主要负责控制热力系统中的进汽量,可以实现蒸汽发电效率的自动控制。

与此同时,PLC控制系统支持报警功能,在转炉饱和蒸汽发电系统出现异常运行状况时,PLC系统会进行报警提示,值班室的工作人员可以立即去到生产现场检查设备,保障蒸汽发电的有序开展,在保障蒸汽发电质量的同时,提升蒸汽发电的安全性[1]。

汽轮机经济指标分析

汽轮机经济指标分析

汽轮机经济指标汽轮机的经济、定义、计算及测试、评价方法讲义华电瑞能电力中试有限责任公司—周国强1 工作内容对于电厂来说,汽轮机组运行的安全性永远是处于首要位置的,因此,汽轮机组的经济性工作,就是在保证机组安全运行的前提下,使机组在更为经济的状况下运行。

汽轮机组的经济性主要涉及到以下五个方面的工作:(1) 确认汽轮机组的真实运行状况获取机组的运行状况可以通过以下三种方式:——与现场相关人员交流即通过与现场相关专业的专工、运行人员、检修人员交谈来了解机组的运行状况。

——查阅相关报表即通过对电厂日报表和月统计报表中相关数据的分析来获取机组的运行状况。

——对机组进行热力性能测试。

前两种方式是节能监督工作中较为常用的方法,其可使监督人员在较短的时间内了解机组的运行状况。

另外,当经济性工作者对机组的运行状况进行初步了解时,前两种方式也是较为有较的手段。

但是对于获取机组的运行状况,最为重要和最为常见的方法是第三种。

通过热力性能试验可以更为全面、更为准确地了解机组真实的运行状况,并可通过对试验数据的分析与比较判断出问题之所在。

因此,对汽轮机组进行热力性能测试是确认机组运行状况最为常用的方法。

这种性能测试所涉及的工作包括:大修前后的常规热力性能试验、新机组投入运行后所做的启动验收试验,以及针对某一设备故障或缺陷所做的专项试验。

(2) 对汽轮机组运行状况作出评价在全面了解机组运行状况的基础之上,对汽轮机组的经济运行状况作出评价,这是节能监督工作的重要内容,同时也是编写热力试验报告不可缺少的内容。

(3) 找出问题并提出改进措施在全面了解机组运行状况的基础之上,找出汽轮机组经济运行中存在的问题并提出改进措施,这是汽轮机经济性工作和节能监督工作的一个重点。

此项工作对现场机组的经济运行可起到指导作用,是电厂制定节能计划的重要依据。

(4) 节能改造/设备消缺根据电厂需要和对此项工作涉入程度的不同,此方面工作内容有所不同,包括:编写节能改造的可行性报告、制定改造方案等。

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参数的选择对汽轮机内效率浅析
原创:孙维兵连云港碱厂22042
摘要:简要叙述电力和工业用汽轮机的内效率,以及蒸汽初、终参数选择对对全厂能耗的影响。

关键词:汽轮机内效率蒸汽参数能耗
一、汽轮机内效率
1、背压汽轮机数据模拟本表来源某碱厂6000kw背压机组,带下划线的
设计内效率77.7%。

由于蒸汽和喷管叶片的磨擦生热,被蒸汽吸收后汽温提高,在下一级得到利用,机组级数越多,利用次数越多,总内效率有所提高。

热机内效率η=100%×实际焓降÷理想焓降,汽轮机的内效率表示的是设计的汽轮机组的完善程度,相当于存在的所有不可逆损失的大小,即实际利用的焓降与理论上能达到的焓降的比值。

严济慈说:“所费多于所当费,或所得少于所应得,都是一种浪费”。

提高热机的热效率的方法有二种,一是提高高温热源的温度,二是降低低温热源即环境的温度;低温热源变化较小,因此提高蒸汽初温和初压就成为提高机组的热效率的途径。

相对地,提高热机的内效率则基本上只有一种方法,即设计更完善的机组使汽机内部各种不可逆损失减少到最少。

从热力学第二定律上看,冷源损失是必不可少的,如果用背压抽汽供热机组,它是将冷源损失算到热用户上,导致所有背压热效率接近100%,但内效率差距
仍然很大。

、12.62 kg/kwh,即消耗同样多的蒸汽量发出的电能有大有小。

小容量汽轮机的汽封间隙相对较大,漏汽损失较大,同时由于成本投资所限,汽轮机级数少,设计的叶型也属早期产品,所以容量小的机组内效率很低。

目前电力系统主力机组亚临界压力汽轮机组都较大,总内效率高达90-92%,热力学级数达到27级;相比于发电用汽轮机,工业汽轮机级数少,内效率偏低,明显是不经济的。

3、喷咀和喷管。

冲动式汽轮机的蒸汽在静止的喷咀中膨胀加速,冲击汽轮机叶片。

对喷咀来说,存在临界压力和临界压力比。

如渐缩喷管,流量达到最大值时,出口压力p2与进口压力p1之比βc约为0.55,当背压p2下降低于βc ×p1时,实际流量和汽体的速度不再增加,相当于压力降白白损失了。

反动式汽轮机内效率较高,但单级压降较冲动式更小。

纯碱厂常用的压缩工业汽轮机有11级,但压力降能力较小,实际运行时内效率不高。

真空岗位的工业汽轮机,只有一级双列速度级,单级压力降能力是有限的,如果选择的排汽参数太小,那么许多压力降是白白损失了,如上述真空透平机实际运行时内效率只有52.5%,如果考虑机组的漏汽损失,内效率还会更低。

在同样的进汽参数与排汽参数下,某国产真空工业汽轮机,冲动技术,厂家设计内效率只有47.6%。

中压汽轮机为节省投资,最大限度地提高压力降,选用的第一级调节级为双列速度级,它的内效率也相对较低,为提高整个机组内效率,高压和超高压以上汽轮机组全部摒弃双列速度级只用普通的带反动度的压力级。

同样的,当工业透平机的单级压力降太大时或排汽压力远远低于设计压力时,它的压力降不能得到有效的利用,级的内效率下降较快。

由于纯碱厂的低压蒸汽管网运行压力远低于设计压力,远离设计参数,汽轮机、压缩汽轮机和真空机的内效率损失较大。

二、参数的选择
1、设计过程中存在的冗余。

如DG140/59给水泵设计,内效率约在70-74%,所需轴功率为310-328千瓦(计算略),选用电机400千瓦即可,设计院一般选用电机为440千瓦。

同样DG140/59给水泵,设计压力为5.9Mpa,实际运行时省煤器进口压力约在4.1-4.4Mpa,当给水泵出口压力在4.8-5.1Mpa时,即可满足锅炉用水需要,如果设计给水泵压力为 5.0Mpa,给水管道应选比正常值稍大如可选φ200左右,可节能16%左右。

又如锅炉送风机风量,理论空气量已经满足燃烧要求,锅炉厂给出的送风量已经乘以1.1的系数,如果设计院选风机时风量再乘以1.1的系数,在选用配套电机时功率将变得更大。

在锅炉与汽轮机配套设计中,锅炉以额定参数运行时,汽轮机入口压力将超过设计压力约0.2Mpa,高压超高压机组汽轮机超过设计压力也较大。

设计中存在的冗余对锅炉和汽轮机经济性影响较大,中压机组热效率影响可达到0.12-0.24%左右,国外的一些电力厂家设计的冗余较小,因而耗电量和发电标煤耗也相对较小。

2、蒸汽参数的选择工业用汽轮机排汽参数与发电用汽轮机抽汽或背压
的参数与生产工艺需要有关。

实际运行汽轮机排汽参数随用户的需要是可以进行调节的,但如前所述,汽轮机单级压力降不能太大,否则效率下降较大。

举纯碱行业一个例子。

蒸汽低压管网,设计压力0.4Mpa,运行压力为0.15 Mpa。

实际上低压管网需要这样大的压力吗?答案是否定的。

蒸氨塔的耗汽量是氨碱厂能耗最大的部分,再加上淡液蒸馏塔消耗的蒸汽,蒸氨耗汽量特别大,吨碱可消耗低压过热蒸汽在2.7-2.99吨,较小的厂可能还要高一些。

蒸氨塔的运行状况直接与全厂的能耗相关,如果蒸氨塔进汽绝对压力在170Kpa(绝对压力),塔底压力在165 Kpa,蒸氨后的废母液温度约114℃。

蒸馏塔标准运行工况有四五种,进塔底的绝对蒸汽压力分别为165、145、115、74 Kpa,根据相图查不同压力下蒸馏塔DS吨碱氨理论损失为1.52、1.35、1.12、0.73千克,即蒸氨塔底压力越高,氨损失越大。

索尔维公司蒸氨塔底压力为74Kpa,相当于负压27Kpa,运行时温度在89℃。

蒸氨塔的塔底压力与淡液蒸馏塔的塔运行压力密切相关,如果蒸氨塔真空度增加,蒸馏预热器以上的真空度要加大,淡液蒸馏塔的真空度也要变高。

一闪后的蒸汽可以被淡液蒸馏塔和蒸馏预热器利用,整个蒸氨系统的能耗才能下降,吨碱氨耗才可能下降到1.5千克以下(目前索尔维公司最先进水平在0.7千克以下)。

终点液体量也需严格控制,应严格控制母液膨胀,减少各处水量,控制在7.0-9.0吨左右,如果达11-12吨,则能耗与氨耗上升较快。

淡液塔的真空度应该是比较大的,可高达35kpa,在淡液塔底部的蒸馏废液才会产生较多蒸汽,废母液的温度可下降到88℃以下,如与不经过闪发器的直接投资排放的114℃废液比较,节能约34%,如与母液膨胀吨碱排放11.5吨废液比较,则母液膨胀后能耗与较好状态下蒸氨塔能耗比的上升接近100%。

蒸氨塔塔底运行压力太高,这是国内氨碱行业氨耗和能耗较高的主要原因。

由于低压管网压力高,选用的工业汽轮机和发电汽轮机远离参数,效率也较低,许多压力降白白损耗了。

同时低压管网压力高,造成蒸馏塔负压运行控制较为困难,这也是因为低压管网压力选择错误造成的。

选择工艺生产用蒸汽压力,同样存在设计冗余问题,常见的问题是压力选择太高,如有的生产厂家重灰煅烧蒸汽设计压力 1.6Mpa,实际上有的碱厂运行压力不到1.0Mpa。

按热网长度,一般认为选择10%-15%的压降比较适宜,压降较小时选择不宜小于0.05Mpa。

工艺蒸汽压力选择太高则在汽轮机内的压降变小,汽轮机在选型时可能选用级数较少的,经济性不好,发电量变少。

对汽轮机来说,由于有一定的调节能力,选择时应注意化工设备需要压力温度与汽轮机排汽参数应基本相等,这样才能充分利用蒸汽的压力降,使机组能保持较高的内效率,多发电。

3、选用机组对纯碱行业来说,驱动压缩机和真空机这样的工业设备选用工业汽轮机还是电动机,是首先要考虑的。

当全厂生产蒸汽在30-50吨/时以上时,可选用中温中压背压或抽汽机组(3000-6000千瓦)。

耗汽量较少如在30吨左右,由于只能使用中压低压发电机组的,而中压低压发电机机组内效率不是很高,且往往汽轮机级数较少,可采用工业用透平机带动设备。

蒸汽用量在100-150吨/时以上时,由于中温中压汽轮机内效率约78%,与高温高压汽轮机组的内效率约87%存在一定差距,可考虑选用高温高压发电机组。

由于蒸汽消耗量大,高压汽轮发电机与中压工业汽轮机内效率差距变大,经济性差距更大,如蒸汽耗量为100吨高压背压发电机组与中压发电机组比较(排
汽压力0.3Mpa),功率相差约68.55%约8200KW,与内效率低于60%的工业用透平机比相差更大;可考虑选用高压背压发电机组对生产工艺供汽,用电动机带动工艺设备,此时需要考虑电机与机械设备的转换与传动效率,大约有96-97%,转换中有相当一部分能源损失了,但总体上全厂的能耗还是有所下降的。

对耗汽量较大如每小时达300吨以上,超高压高压汽轮机机组与中压工业汽轮机效率差距较大与工业汽轮机差距更大,应选用超高压汽轮机组发电和供汽,此时不宜采用内效率低于70%的工业汽轮机。

2003年以来中国的能源逐渐趋于紧张,煤价上扬,增加动力设备投资,进行设备的升级改造降低能耗符合国家政策
根据技术经济计算公式:
R = S + K/t。

R为每年所有计算费用,S为年度运行费用,K为设备一次性投资,t为额定偿还年限(取5~10年),煤价从160元左右上升到390元上升近150%,而设备费用上升约30-40%,总的说来,采用较先进的设备,适当增加投资是有利于控制年度总费用的。

由于电力制造业的进步,超高压锅炉汽轮机组九大锅炉厂和九大汽轮机厂都能生产。

高压、超高压背压式汽轮机的内效率也是比较高的,约85-90%。

工业用汽轮机内效率如前述,实际运行时内效率一般达不到65%,高耗汽量的大工业在新建、改扩建时再使用工业汽轮机驱动设备如驱动压缩机和真空机是不很经济的,应该选择电动机驱动,设备制造业也应该考虑到这一发展趋势,提供高性能的节能产品。

采用高内效率的节能设备是后工业时代发展的必然趋势。

参考书目:《索尔维制碱》德国Z.兰特著
连云港碱厂
孙维兵
2005/10/5。

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